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EP4368409A1 - Security element, security document and method for producing a security document - Google Patents

Security element, security document and method for producing a security document Download PDF

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Publication number
EP4368409A1
EP4368409A1 EP23207847.7A EP23207847A EP4368409A1 EP 4368409 A1 EP4368409 A1 EP 4368409A1 EP 23207847 A EP23207847 A EP 23207847A EP 4368409 A1 EP4368409 A1 EP 4368409A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
security
laser beam
microstructure
security document
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23207847.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Bielesch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Publication of EP4368409A1 publication Critical patent/EP4368409A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324Reliefs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • B42D25/346Perforations
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    • B42D25/46Associating two or more layers using pressure

Definitions

  • the present invention relates to a security element for use in a security document.
  • the invention also relates to a security document and a method for producing a security document.
  • a security document is usually made up of several layers that are preferably bonded together by lamination.
  • the data to be inserted to personalize the document is inserted under a preferably transparent cover layer within the material to protect it from manipulation. This can be achieved by laser personalization in the otherwise finished data carrier.
  • Another process provides for the data carrier to be provided with a preferably transparent cover layer after personalization.
  • a valuable or security document can be falsified by removing the cover layer and, after manipulating the underlying data, applying a new cover layer.
  • Holograms can be used to protect the document from manipulation, as described in the publications WO 2017 109 119 A1 , EN 10 2007 042 386 A1 , EP 2 738 624 B1 described.
  • a special hologram foil is exposed accordingly and applied to the data carrier.
  • the surface of a security document can be microstructured, which makes any manipulation of the cover layer recognizable.
  • Another possibility is described in the publication EP 1 970 211 A1 The document is marked on the narrow side surfaces with a laser to create an optical connection between the layers.
  • EP 98/19869 or. DE 697 23 283 T2 A security feature is presented in which information is introduced into several layers of the document by perforating the data carrier.
  • a security element is understood to be a structural unit that includes at least one security feature.
  • Security elements serve to protect security documents, which also include value documents, against forgery or copying.
  • a security feature can be an independent structural unit that can be connected, for example glued, to a security document, which can also be a value document. However, it can also be an integral part of a security document.
  • a security feature is a structure that can only be produced or reproduced without authorization with increased effort compared to simple copying, or not at all.
  • Security documents typically have a substrate, a print layer and optionally a transparent cover layer.
  • a substrate is a carrier structure onto which the print layer with information, images, patterns and the like is applied.
  • Materials for a substrate include all standard paper and/or plastic-based materials. Examples of security documents are identity cards, passports, driving licenses, ID cards, Access control cards, visas, tax stamps, tickets, vehicle documents, banknotes, cheques, postage stamps, credit cards, any chip cards and adhesive labels.
  • the object of the present invention is to further improve the forgery security of security elements and security documents.
  • the security element according to the invention is designed for use in a security document, for example as a component or as a layer arrangement in the context of a security document.
  • the security element comprises a preferably calendered metal fabric, into the surface of which a structural element is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure.
  • a structural element which consists of a laser-induced periodic microstructure.
  • Such laser-induced periodic surface structures form optical gratings, which can be used to produce structural colors, among other things, which is why they are particularly suitable as elements for protecting security documents against forgery.
  • the laser-induced periodic microstructure thus forms the optical grating, which allows an individual color image to be recognized depending on the lighting and viewing angle.
  • the microstructured metal fabric is laminated, it is typically enclosed by the material of the card body, so that the security element provided with the laser-induced periodic microstructure cannot be removed from the laminated card body without causing damage.
  • a metal foil which is preferably provided with individual holes, can be used.
  • the individual holes ensure that the bond with the surrounding layers and the individualization or personalization of the hole arrangement increases the security against counterfeiting.
  • the at least one structural element with its periodic microstructure can be arranged on the surface and/or in the surface and/or in the interior of a layer.
  • at least one structural element comprises a number of individual structural components, which can be designed, for example, as depressions, for example in the form of holes and/or elevations and/or cavities and/or pixels, for example colored pixels.
  • the at least one structural element in any case has a periodic structure that is formed by a number of structural components. The use of periodic structures makes it easier to detect manipulations and thus enables a quick check of the authenticity of a security document.
  • a "microstructure” is understood to mean the sequence of structural components with dimensions of less than 100 micrometers (100 ⁇ m), in particular less than 10 micrometers (10 ⁇ m), preferably less than 1 micrometer (1 ⁇ m). The smaller the dimensions, the more difficult it is to counterfeit or tamper with the security element.
  • the distance between the structural components is also preferably less than 100 micrometers (100 ⁇ m), in particular less than 10 micrometers (10 ⁇ m), preferably less than 1 micrometer (1 ⁇ m).
  • the structural elements and/or structural components of the structural elements are produced using "ultra-short" laser pulses, for example with a pulse duration of less than 10 picoseconds (10 ps), in particular less than 1 picosecond (1 ps) or less than 500 femtoseconds (500 fs).
  • ultra-short laser pulses enables precise production and efficient production of the structural elements.
  • ultra-short laser pulses minimize or prevent thermal or mechanical damage to the structural elements during processing. With a suitable choice of processing parameters, almost melt-free processing with high precision is possible. Due to the short interaction time of the ultra-short Laser pulses with the material do not cause the material to change in color. On the other hand, a specific appearance, such as a color change of the structural elements, can be created by carefully selecting the processing parameters.
  • the laser-induced periodic microstructure is introduced using ultrashort laser pulses, with a periodicity of between half the wavelength of the laser beam and the entire wavelength of the laser beam being present or used.
  • LSFL LSFL for "low spatial frequency laser-induced periodic surface structure”
  • HSFL HSFL for "high spatial frequency laser-induced periodic surface structure”
  • the security element is designed for a specific security document or for a specific type of security document with specific security information and a structure of the structural elements contains security information and/or personalized data, i.e. information that can be assigned to the holder of the security document, for the specific security document. The security against forgery is thereby increased.
  • the security document according to the invention is made up of a number of layers, preferably two or more layers. It comprises a previously described security element according to the invention.
  • the security document according to the invention has the features and advantages mentioned above in connection with the security element according to the invention. It can in particular comprise laminated layers.
  • the security document can be For example, it could be an identity card, a passport, a driving license, a company ID or another security document.
  • microstructured metal fabric and/or microstructured metal foil provided with individualizing holes is preferably integrated into the layer structure of the security document, with the security element being covered on both sides by at least one of the layers. In this way, it is possible that the security element cannot be removed or detached from the layer structure or the layer composite without causing damage. The destruction of the layer composite or the security element indicates an undesirable attempt at manipulation.
  • the security document contains person-specific and/or document-specific reference information on one of its layers and if a structural element has a shape that corresponds to the reference information or that reproduces the reference information. In this way, it is possible to conclude without great effort that the layers or the structural element with the microstructured metal mesh are forged.
  • the microstructured metal fabric and/or the microstructured metal foil provided with individualizing holes is laminated at high pressure and at high temperature into a card body consisting of individual layers under a transparent cover film.
  • the laser wavelength of the laser beam is adjusted, regulated or changed during or during the structuring of the surface.
  • the laser fluence of the laser beam is adjusted, regulated or changed during or during the structuring of the surface.
  • the metal surface can be moved relative to a focused laser beam and/or scanned by a focused laser beam.
  • the movement of the metal surface relative to a focused laser beam preferably takes place in an x-y plane. Scanning can be done using movable mirrors. There is the advantageous possibility that the angle of incidence of the laser beam is changed with respect to the surface normal of the metal surface during or during the structuring of the surface.
  • the security element 11 comprises a preferably calendered metal fabric and/or a metal foil 5 provided with individualizing holes, into the surface 3 of which a structural element 21 is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure that is introduced with a laser beam 100 made up of ultrashort laser pulses.
  • the periodicity of the microstructure introduced by means of ultrashort laser pulses is, for example, between half the wavelength of the laser beam 100 and the entire wavelength of the laser beam 100, so that a laser-induced periodic microstructure is created in the metal surface 3 (LSFL).
  • the periodicity of the microstructure introduced by means of ultrashort laser pulses is less than half the wavelength of the laser beam 100 (HSFL).
  • the periodicity of the microstructure is in any case in the submicrometer range, with the microstructure forming an optical grating.
  • the laser beam 100 is operated with predetermined parameters.
  • the pulse energy, the pulse duration, the polarization, the wavelength of the laser radiation and the number of pulses per area (“laser fluence”) can be controlled and regulated.
  • Figure 2 refers to the possibility that the angle of incidence of the laser beam 100 can also be specified, changed and also regulated.
  • the surface normal 4 of the metal surface 3 is displaced so that the laser beam 100 runs at a specified angle with respect to the surface normal 4 and is tilted with respect to the surface normal 4.
  • Figure 3 is a high-resolution representation of the laser-induced periodic microstructure, thus the surface 3 in the area of the structural element 21 to recognize.
  • the pressing of the structured metal fabric and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes with the further layers 1, 2 of the security document 10 is preferably carried out under high pressure and at high temperature, so that an inseparable laminate, thus an inseparable card body, is created, in the interior of which the security element of the microstructure is embedded.
  • the security document can be seen in which the security element 11 with the microstructured metal mesh and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes is embedded.
  • a viewer sees a colored image that was created by the structural element 11 with the periodic microstructure.
  • one of the layers 1, 2 is provided with person-specific and/or document-specific reference information, and that the structural element 21 has a shape that corresponds to the reference information or reproduces the reference information. This increases the forgery security of the security document 10 thus formed.
  • the color perceived by the viewer depends not only on the viewing and lighting angle but also on the parameters used to create the microstructure. This allows different color areas to be generated next to each other in a targeted and locally defined manner, which together produce a color image, whereby the color impression of the image changes depending on the viewing and lighting angle. Unlike the spectral color splitting of a grid, the colors are locally differentiated here, since a large number of grids are generated depending on the processing parameters of the metal surface.
  • the security element 11 according to the invention and the security document 10 according to the invention are therefore characterized by improved protection against counterfeiting, wherein the security element 11 can no longer be removed non-destructively from the composite of the card body of the security document 10, so that manipulations can be verified quickly and easily.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (11) zur Verwendung für ein Sicherheitsdokument (10), umfassend ein vorzugsweise kalandriertes Metallgewebe und/oder eine mit individualisierenden Löchern versehene Metallfolie (5), in dessen Oberfläche (3) ein Strukturelement (21) eingebracht ist, welches aus einer laserinduzierten periodischen Mikrostruktur besteht. Die Erfindung betrifft ferner ein Sicherheitsdokument (10) mit einem solchen Sicherheitselement (11) sowie ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsdokuments (10).The invention relates to a security element (11) for use in a security document (10), comprising a preferably calendered metal fabric and/or a metal foil (5) provided with individualizing holes, in the surface (3) of which a structural element (21) is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure. The invention further relates to a security document (10) with such a security element (11) and a method for producing the security document (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Verwendung für ein Sicherheitsdokument. Die Erfindung betrifft zudem ein Sicherheitsdokument und ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments.The present invention relates to a security element for use in a security document. The invention also relates to a security document and a method for producing a security document.

Zur Steigerung der Fälschungssicherheit von Sicherheitsdokumenten, insbesondere auch Wertdokumenten, werden unterschiedliche Merkmale und Verfahren verwendet, die eine Nachbildung oder Verfremdung erschweren oder verhindern. Dabei setzt sich ein Sicherheitsdokument üblicherweise aus mehreren Schichten zusammen, die vorzugsweise durch Laminieren bzw. Lamination miteinander verbunden werden. Die zur Personalisierung des Dokumentes einzubringenden Daten werden zum Schutz vor Manipulation unter einer vorzugsweise transparenten Deckschicht innerhalb des Materials eingebracht. Dies kann durch Laserpersonalisierung in den ansonsten fertigen Datenträger bewerkstelligt werden. Ein weiteres Verfahren sieht vor, den Datenträger nach der Personalisierung mit einer vorzugsweise transparenten Deckschicht zu versehen.To increase the security against forgery of security documents, especially valuable documents, different features and processes are used that make it difficult or impossible to copy or falsify them. A security document is usually made up of several layers that are preferably bonded together by lamination. The data to be inserted to personalize the document is inserted under a preferably transparent cover layer within the material to protect it from manipulation. This can be achieved by laser personalization in the otherwise finished data carrier. Another process provides for the data carrier to be provided with a preferably transparent cover layer after personalization.

Ein Wert- oder Sicherheitsdokument lässt sich verfremden, indem die Deckschicht entfernt wird und, nach Manipulation der darunterliegenden Daten, eine neue Deckschicht aufgebracht wird. Zur Sicherung des Dokumentes vor Manipulation können Hologramme verwendet werden, wie unter anderem in den Druckschriften WO 2017 109 119 A1 , DE 10 2007 042 386 A1 , EP 2 738 624 B1 beschrieben. Dazu wird eine spezielle Hologrammfolie entsprechend belichtet und auf den Datenträger aufgebracht. Weiterhin kann eine Mikrostrukturierung der Oberfläche eines Sicherheitsdokumentes vorgenommen werden, welche eine Manipulation der Deckschicht erkennbar macht. Eine weitere Möglichkeit ist in der Druckschrift EP 1 970 211 A1 offenbart. Dabei wird das Dokument an den schmalen Seitenflächen mit einem Laser beschriftet um eine optische Verbindung zwischen den Schichten herzustellen. In den Druckschriften WO 98/19869 bzw. DE 697 23 283 T2 wird ein Sicherheitsmerkmal vorgestellt, bei dem durch Perforation des Datenträgers Informationen in mehrere Schichten des Dokumentes eingebracht werden.A valuable or security document can be falsified by removing the cover layer and, after manipulating the underlying data, applying a new cover layer. Holograms can be used to protect the document from manipulation, as described in the publications WO 2017 109 119 A1 , EN 10 2007 042 386 A1 , EP 2 738 624 B1 described. For this purpose, a special hologram foil is exposed accordingly and applied to the data carrier. Furthermore, the surface of a security document can be microstructured, which makes any manipulation of the cover layer recognizable. Another possibility is described in the publication EP 1 970 211 A1 The document is marked on the narrow side surfaces with a laser to create an optical connection between the layers. In the printed documents WO 98/19869 or. DE 697 23 283 T2 A security feature is presented in which information is introduced into several layers of the document by perforating the data carrier.

Die meisten bekannten Verfahren bearbeiten jeweils eine Schicht oder die Oberfläche des Dokumentes mit einem Verfahren, welches ein Merkmal mit einer Erscheinungsform generiert. Durch Separation der Schichten oder Behandlung der Oberfläche ist es möglich, die eine Erscheinungsform zu verfremden oder zu ersetzen. Auch bei der Perforation, welche mehrere Schichten des Dokumentes betrifft, handelt es sich um ein Merkmal mit einer Erscheinungsform, also beispielsweise in Form von Löchern, welches zudem die Stabilität des Dokumentes schwächt.Most of the known processes process one layer or the surface of the document with a process that generates a feature with a specific appearance. By separating the layers or treating the surface, it is possible to change or replace one appearance. Perforation, which affects several layers of the document, is also a feature with a specific appearance, for example in the form of holes, which also weakens the stability of the document.

Die folgenden Definitionen sind aus der Druckschrift EP 2 738 624 B1 übernommen worden. Wie bereits dort definiert, wird auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung unter einem Sicherheitselement eine bauliche Einheit verstanden, die zumindest ein Sicherheitsmerkmal umfasst. Sicherheitselemente dienen dazu, Sicherheitsdokumente, die auch Wertdokumente umfassen, gegen Fälschung oder Kopieren zu sichern. Ein Sicherheitsmerkmal kann eine selbständige bauliche Einheit sein, die mit einem Sicherheitsdokument, welches auch ein Wertdokument sein kann, verbunden, beispielsweise verklebt, werden kann. Es kann sich aber auch um einen integralen Bestandteil eines Sicherheitsdokuments handeln. Ein Sicherheitsmerkmal ist eine Struktur, die nur mit erhöhtem Aufwand gegenüber einfachem Kopieren oder gar nicht unautorisiert herstellbar oder reproduzierbar ist.The following definitions are taken from the publication EP 2 738 624 B1 As already defined there, in the context of the present invention, a security element is understood to be a structural unit that includes at least one security feature. Security elements serve to protect security documents, which also include value documents, against forgery or copying. A security feature can be an independent structural unit that can be connected, for example glued, to a security document, which can also be a value document. However, it can also be an integral part of a security document. A security feature is a structure that can only be produced or reproduced without authorization with increased effort compared to simple copying, or not at all.

Sicherheitsdokumente weisen typischerweise ein Substrat, eine Druckschicht und optional eine transparente Deckschicht auf. Ein Substrat ist eine Trägerstruktur, auf welche die Druckschicht mit Informationen, Bildern, Mustern und dergleichen aufgebracht wird. Als Materialien für ein Substrat kommen unter anderem alle fachüblichen Werkstoffe auf Papier- und/oder Kunststoffbasis in Frage. Beispiele für Sicherheitsdokumente sind Personalausweise, Reisepässe, Führerscheine, ID-Karten, Zugangskontrollausweise, Visa, Steuerzeichen, Tickets, Kraftfahrzeugpapiere, Banknoten, Schecks, Postwertzeichen, Kreditkarten, beliebige Chipkarten und Haftetiketten.Security documents typically have a substrate, a print layer and optionally a transparent cover layer. A substrate is a carrier structure onto which the print layer with information, images, patterns and the like is applied. Materials for a substrate include all standard paper and/or plastic-based materials. Examples of security documents are identity cards, passports, driving licenses, ID cards, Access control cards, visas, tax stamps, tickets, vehicle documents, banknotes, cheques, postage stamps, credit cards, any chip cards and adhesive labels.

Vor dem beschriebenen Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Fälschungssicherheit von Sicherheitselementen und Sicherheitsdokumenten weiter zu verbessern.Against the background described, the object of the present invention is to further improve the forgery security of security elements and security documents.

Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitselement zur Verwendung für ein Sicherheitsdokument nach Anspruch 1, durch ein Sicherheitsdokument nach Anspruch 4 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved by a security element for use in a security document according to claim 1, by a security document according to claim 4 and by a method for producing a security document according to claim 7. The dependent claims contain further advantageous embodiments of the invention.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist zur Verwendung für ein Sicherheitsdokument ausgelegt, zum Beispiel als Bauelement oder als Schichtanordnung im Rahmen eines Sicherheitsdokuments.The security element according to the invention is designed for use in a security document, for example as a component or as a layer arrangement in the context of a security document.

Das Sicherheitselement umfasst ein vorzugsweise kalandriertes Metallgewebe, in dessen Oberfläche ein Strukturelement eingebracht ist, welches aus einer laserinduzierten periodischen Mikrostruktur besteht. Solche laserinduzierten periodischen Oberflächenstrukturen bilden optische Gitter, wodurch sich unter anderem strukturelle Farben erzeugen lassen, weshalb sie sich insbesondere als Elemente zur Fälschungssicherung von Sicherheitsdokumenten eignen. Die laserinduzierte periodische Mikrostruktur bildet also das optische Gitter aus, wodurch abhängig vom Beleuchtungs- und Betrachtungswinkel ein individuelles Farbbild zu erkennen ist. Beim Einlaminieren des mikrostrukturierten Metallgewebes wird dieses typischerweise vom Material des Kartenkörpers umschlossen, sodass sich das mit der laserinduzierten periodischen Mikrostruktur versehene Sicherheitselement nicht zerstörungsfrei aus dem Verbund des laminierten Kartenkörpers lösen lässt.The security element comprises a preferably calendered metal fabric, into the surface of which a structural element is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure. Such laser-induced periodic surface structures form optical gratings, which can be used to produce structural colors, among other things, which is why they are particularly suitable as elements for protecting security documents against forgery. The laser-induced periodic microstructure thus forms the optical grating, which allows an individual color image to be recognized depending on the lighting and viewing angle. When the microstructured metal fabric is laminated, it is typically enclosed by the material of the card body, so that the security element provided with the laser-induced periodic microstructure cannot be removed from the laminated card body without causing damage.

Alternativ zu einem Metallgewebe kann eine Metallfolie, welche vorzugsweise individualisiert mit Löchern versehen ist, verwendet werden. Durch die individualisierenden Löcher wird der Verbund mit den umschließenden Lagen gegeben und die Individualisierung bzw. Personalisierung der Lochanordnung erhöht die Fälschungssicherheit.As an alternative to a metal mesh, a metal foil, which is preferably provided with individual holes, can be used. The individual holes ensure that the bond with the surrounding layers and the individualization or personalization of the hole arrangement increases the security against counterfeiting.

Das mindestens eine Strukturelement mit seiner periodischen Mikrostruktur kann auf der Oberfläche und/oder in der Oberfläche und/oder im Inneren einer Schicht angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst mindestens ein Strukturelement eine Anzahl an einzelnen Strukturkomponenten, die zum Beispiel als Vertiefungen, beispielsweise in Form von Bohrungen und/oder Erhebungen und/oder Hohlräume und/oder Pixel, zum Beispiel farbige Pixel, ausgestaltet sein können. Das mindestens eine Strukturelement weist jedenfalls eine periodische Struktur auf, die durch eine Anzahl an Strukturkomponenten gebildet ist. Die Verwendung periodischer Strukturen erleichtert die Erkennbarkeit von Manipulationen und ermöglicht damit eine schnelle Überprüfung der Echtheit eines Sicherheitsdokuments.The at least one structural element with its periodic microstructure can be arranged on the surface and/or in the surface and/or in the interior of a layer. Preferably, at least one structural element comprises a number of individual structural components, which can be designed, for example, as depressions, for example in the form of holes and/or elevations and/or cavities and/or pixels, for example colored pixels. The at least one structural element in any case has a periodic structure that is formed by a number of structural components. The use of periodic structures makes it easier to detect manipulations and thus enables a quick check of the authenticity of a security document.

Unter einer "Mikrostruktur" ist die Aneinanderreihung von Strukturkomponenten mit Abmessungen von weniger als 100 Mikrometern (100 µm), insbesondere von weniger als 10 Mikrometern (10 µm), vorzugsweise von weniger als 1 Mikrometer (1 µm) zu verstehen. Je kleiner die Abmessungen sind, desto schwieriger ist es, das Sicherheitselement zu fälschen oder zu manipulieren. Auch der Abstand der Strukturkomponenten untereinander beträgt vorzugsweise weniger als 100 Mikrometern (100 µm), insbesondere von weniger als 10 Mikrometern (10 µm), vorzugsweise von weniger als 1 Mikrometer (1 µm).A "microstructure" is understood to mean the sequence of structural components with dimensions of less than 100 micrometers (100 µm), in particular less than 10 micrometers (10 µm), preferably less than 1 micrometer (1 µm). The smaller the dimensions, the more difficult it is to counterfeit or tamper with the security element. The distance between the structural components is also preferably less than 100 micrometers (100 µm), in particular less than 10 micrometers (10 µm), preferably less than 1 micrometer (1 µm).

Die Strukturelemente und/oder Strukturkomponenten der Strukturelemente werden mittels "ultrakurzer" Laserpulse erzeugt, zum Beispiel mit einer Pulsdauer von weniger als 10 Pikosekunden (10 ps), insbesondere weniger als 1 Pikosekunde (1 ps) oder weniger als 500 Femtosekunden (500 fs). Insbesondere Laserstrukturen im Mikro- oder Nanometer-Bereich lassen sich mit ultrakurzen Laserpulsen vergleichsweise einfach fertigen. Die Anwendung ultrakurzer Laserpulse ermöglicht eine präzise Fertigung und effiziente Erzeugung der Strukturelemente. Insbesondere werden durch ultrakurze Laserpulse thermische oder mechanische Schäden der Strukturelemente während der Bearbeitung minimiert oder vermieden. Es ist bei geeigneter Wahl der Bearbeitungsparameter eine nahezu schmelzfreie Bearbeitung mit hoher Präzision möglich. Durch die kurze Wechselwirkungszeit der ultrakurzen Laserpulse mit dem Material verursacht der Materialabtrag keine Farbveränderung des Materials. Andererseits kann aber auch durch eine gezielte Wahl der Bearbeitungsparameter eine bestimmte Erscheinungsform, beispielsweise eine Farbveränderung der Strukturelemente erzeugt werden.The structural elements and/or structural components of the structural elements are produced using "ultra-short" laser pulses, for example with a pulse duration of less than 10 picoseconds (10 ps), in particular less than 1 picosecond (1 ps) or less than 500 femtoseconds (500 fs). In particular, laser structures in the micro- or nanometer range can be produced relatively easily using ultra-short laser pulses. The use of ultra-short laser pulses enables precise production and efficient production of the structural elements. In particular, ultra-short laser pulses minimize or prevent thermal or mechanical damage to the structural elements during processing. With a suitable choice of processing parameters, almost melt-free processing with high precision is possible. Due to the short interaction time of the ultra-short Laser pulses with the material do not cause the material to change in color. On the other hand, a specific appearance, such as a color change of the structural elements, can be created by carefully selecting the processing parameters.

Vorzugsweise ist die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht, wobei eine Periodizität von zwischen der halben Wellenlänge des Laserstrahls und der ganzen Wellenlänge des Laserstrahls vorliegt oder genutzt wird. Hierdurch lässt sich an der Metalloberfläche eine charakteristische periodische Struktur ausbilden. Diese Struktur wird LSFL abgekürzt (=LSFL für "low spatial frequency laser-induced periodic surface structure").Preferably, the laser-induced periodic microstructure is introduced using ultrashort laser pulses, with a periodicity of between half the wavelength of the laser beam and the entire wavelength of the laser beam being present or used. This allows a characteristic periodic structure to be formed on the metal surface. This structure is abbreviated to LSFL (=LSFL for "low spatial frequency laser-induced periodic surface structure").

Es ist jedoch auch die Möglichkeit vorhanden, eine davon abweichende Strukturierung vorzusehen, die beispielsweise dann zustande kommt, wenn die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht ist, wobei eine Periodizität kleiner als die halbe Wellenlänge des Laserstrahls vorliegt oder genutzt wird. Hierdurch wird eine charakteristische periodische Oberflächenstruktur erzeugt. Diese Struktur wird HSFL abgekürzt (= HSFL für "high spatial frequency laser-induced periodic surface structure").However, it is also possible to provide a different structure, which is achieved, for example, when the laser-induced periodic microstructure is introduced using ultrashort laser pulses, with a periodicity of less than half the wavelength of the laser beam being present or used. This creates a characteristic periodic surface structure. This structure is abbreviated to HSFL (= HSFL for "high spatial frequency laser-induced periodic surface structure").

In einer besonders vorteilhaften Variante ist das Sicherheitselement für ein bestimmtes Sicherheitsdokument oder für eine bestimmte Art von Sicherheitsdokumenten mit bestimmten Sicherheitsinformationen ausgelegt und eine Struktur der Strukturelemente enthält Sicherheitsinformationen und/oder personalisierte Daten, d.h. Informationen die dem Inhaber des Sicherheitsdokumentes zugeordnet werden können, für das bestimmte Sicherheitsdokument. Die Fälschungssicherheit wird dadurch erhöht.In a particularly advantageous variant, the security element is designed for a specific security document or for a specific type of security document with specific security information and a structure of the structural elements contains security information and/or personalized data, i.e. information that can be assigned to the holder of the security document, for the specific security document. The security against forgery is thereby increased.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsdokument ist aus einer Anzahl an Schichten, vorzugsweise aus zwei oder mehr Schichten, aufgebaut. Es umfasst ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Sicherheitselement. Das erfindungsgemäße Sicherheitsdokument hat die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement genannten Merkmale und Vorteile. Es kann insbesondere laminierte Schichten umfassen. Bei dem Sicherheitsdokument kann es sich zum Beispiel um einen Personalausweis, einen Reisepass, einen Führerschein, einen Betriebsausweis oder ein anderes Sicherheitsdokument handeln.The security document according to the invention is made up of a number of layers, preferably two or more layers. It comprises a previously described security element according to the invention. The security document according to the invention has the features and advantages mentioned above in connection with the security element according to the invention. It can in particular comprise laminated layers. The security document can be For example, it could be an identity card, a passport, a driving license, a company ID or another security document.

Das mikrostrukturierte Metallgewebe und/oder mit individualisierenden Löchern versehene mikrostrukturierte Metallfolie wird vorzugsweise in den Schichtaufbau des Sicherheitsdokuments integriert, wobei das Sicherheitselement beidseitig von wenigstens einer der Schichten bedeckt ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Sicherheitselement nicht zerstörungsfrei aus dem Schichtaufbau oder dem Schichtverbund entnommen oder gelöst werden kann. Die Zerstörung des Schichtverbunds oder des Sicherheitselements lässt auf einen unerwünschten Manipulationsversuch schließen.The microstructured metal fabric and/or microstructured metal foil provided with individualizing holes is preferably integrated into the layer structure of the security document, with the security element being covered on both sides by at least one of the layers. In this way, it is possible that the security element cannot be removed or detached from the layer structure or the layer composite without causing damage. The destruction of the layer composite or the security element indicates an undesirable attempt at manipulation.

Zur zusätzlichen Absicherung des Sicherheitsdokuments hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an dem Sicherheitsdokument eine personenspezifische und/oder dokumentenspezifische Referenzinformation auf einer seiner Schichten vorhanden ist, und wenn ein Strukturelement eine Form besitzt, die der Referenzinformation entspricht oder die die Referenzinformation wiedergibt. Auf diese Weise kann ohne großen Aufwand auf eine Fälschung der Schichten oder auch des Strukturelements mit dem mikrostrukturierten Metallgewebe geschlossen werden.To provide additional security for the security document, it has proven to be advantageous if the security document contains person-specific and/or document-specific reference information on one of its layers and if a structural element has a shape that corresponds to the reference information or that reproduces the reference information. In this way, it is possible to conclude without great effort that the layers or the structural element with the microstructured metal mesh are forged.

Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement und dem erfindungsgemäßen Sicherheitsdokument beschriebenen Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen werden in dieser Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht.The advantages, advantageous embodiments and effects described in connection with the security element according to the invention and the security document according to the invention are achieved in this way by the method according to the invention.

Das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments, wie es vorstehend beschrieben wurde, umfasst insbesondere die folgenden Schritte:

  • Bereitstellen eines vorzugsweise kalandrierten Metallgewebes, insbesondere in Form einer Folie und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie
  • Strukturieren der Oberfläche des Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie mit einer periodischen Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse, wodurch ein Strukturelement gebildet wird,
  • Einlegen des mikrostrukturierten Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie zwischen wenigstens zwei Schichten, und
  • Verpressen der Schichten mit dem mikrostrukturierten Metallgewebe und/oder mit der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie zu einem Schichtaufbau, wodurch das Sicherheitsdokument gebildet wird.
The method for producing a security document as described above comprises in particular the following steps:
  • Providing a preferably calendered metal fabric, in particular in the form of a foil and/or a metal foil provided with individualizing holes
  • Structuring the surface of the metal mesh and/or the metal foil provided with individualizing holes with a periodic microstructure by means of ultrashort laser pulses, thereby forming a structural element,
  • Inserting the microstructured metal fabric and/or the microstructured metal foil provided with individualizing holes between at least two layers, and
  • Pressing the layers with the microstructured metal mesh and/or with the microstructured metal foil provided with individualizing holes to form a layer structure, thereby forming the security document.

Vorzugsweise wird das mikrostrukturierte Metallgewebe und/oder die mit individualisierenden Löchern versehene mikrostrukturierte Metallfolie mit hohem Druck und bei hoher Temperatur in einen Kartenkörper bestehend aus einzelnen Schichten unter einer transparenten Deckfolie einlaminiert.Preferably, the microstructured metal fabric and/or the microstructured metal foil provided with individualizing holes is laminated at high pressure and at high temperature into a card body consisting of individual layers under a transparent cover film.

Um ein charakteristisches Strukturelement und damit ein speziell vorgegebenes Sicherheitselement zu schaffen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei oder während der Strukturierung der Oberfläche die Pulsenergie des Laserstrahls eingestellt, geregelt oder verändert wird.In order to create a characteristic structural element and thus a specifically specified security element, it has proven advantageous if the pulse energy of the laser beam is adjusted, regulated or changed during or during the structuring of the surface.

Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche die Pulsdauer des Laserstrahls eingestellt, geregelt oder auch verändert wird.Alternatively or additionally, it is possible to adjust, regulate or change the pulse duration of the laser beam during or during the structuring of the surface.

Alternativ oder ergänzend ist die Möglichkeit gegeben, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche die Polarisation des Laserstrahls eingestellt, geregelt oder verändert wird.Alternatively or additionally, it is possible to adjust, regulate or change the polarization of the laser beam during or during the structuring of the surface.

Zur weiteren Individualisierung des Sicherheitselements und der Mikrostruktur in der Oberfläche des Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie ist alternativ oder ergänzend vorgesehen, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche die Laserwellenlänge des Laserstrahls eingestellt, geregelt oder verändert wird.For further individualization of the security element and the microstructure in the surface of the metal mesh and/or the microstructured metal foil provided with individualizing holes, it is alternatively or additionally provided that the laser wavelength of the laser beam is adjusted, regulated or changed during or during the structuring of the surface.

Alternativ oder ergänzend erfolgt bei oder während der Strukturierung der Oberfläche eine Einstellung, eine Regelung oder eine Veränderung der Laserfluenz des Laserstrahls.Alternatively or additionally, the laser fluence of the laser beam is adjusted, regulated or changed during or during the structuring of the surface.

Vorzugsweise wird die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht, wobei die Periodizität dieser Mikrostruktur von zwischen der halben Wellenlänge des Laserstrahls und der ganzen Wellenlänge des Laserstrahls beträgt; mithin in Form von LSFL in die Metalloberfläche eingebracht wird (= LSFL für "low spatial frequency laser-induced periodic surface structure").Preferably, the laser-induced periodic microstructure is introduced by means of ultrashort laser pulses, whereby the periodicity of this microstructure is between half the wavelength of the laser beam and the entire wavelength of the laser beam; thus, it is introduced into the metal surface in the form of LSFL (= LSFL for "low spatial frequency laser-induced periodic surface structure").

Alternativ ist die Möglichkeit vorhanden, dass die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht wird, wobei die Periodizität dieser Mikrostruktur kleiner als die halbe Wellenlänge des Laserstrahls ist; mithin in Form von HSFL in die Metalloberfläche eingebracht wird(= HSFL für "high spatial frequency laser-induced periodic surface structure").Alternatively, it is possible to introduce the laser-induced periodic microstructure using ultrashort laser pulses, whereby the periodicity of this microstructure is less than half the wavelength of the laser beam; thus, it is introduced into the metal surface in the form of HSFL (= HSFL for "high spatial frequency laser-induced periodic surface structure").

Beim Erzeugen der Strukturelemente kann die Metalloberfläche relativ zu einem fokussierten Laserstrahl bewegt werden und/oder von einem fokussierten Laserstrahl abgescannt werden. Die Bewegung der Metalloberfläche relativ zu einem fokussierten Laserstrahl erfolgt dabei bevorzugt in einer x-y-Ebene. Das Abscannen kann mittels beweglicher Spiegel erfolgen. Es ist die vorteilhafte Möglichkeit vorhanden, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche der Auftreffwinkel des Laserstrahls bezüglich der Oberflächennormalen der Metalloberfläche verändert wird.When creating the structural elements, the metal surface can be moved relative to a focused laser beam and/or scanned by a focused laser beam. The movement of the metal surface relative to a focused laser beam preferably takes place in an x-y plane. Scanning can be done using movable mirrors. There is the advantageous possibility that the angle of incidence of the laser beam is changed with respect to the surface normal of the metal surface during or during the structuring of the surface.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken.Further features, properties and advantages of the present invention are described in more detail below using embodiments with reference to the attached figures. All features described so far and below are advantageous both individually and in any combination with one another. The embodiments described below are merely examples which do not, however, limit the subject matter of the invention.

Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarten funktionalen Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.The figures are not necessarily detailed and to scale and may be shown enlarged or reduced in size to provide a better overview. Therefore, functional details disclosed here are not to be understood as limiting, but merely as an illustrative basis which the person skilled in the art can use to this field of technology provides guidance for employing the present invention in a variety of ways.

Der hier verwendete Ausdruck "und/oder", wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.

Fig. 1
zeigt schematisch die Herstellung eines Sicherheitselements durch eine Laserstrukturierung eines Metallgewebes in Form einer Metallfolie und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie, wobei der ultrakurz gepulste Laserstrahl koaxial mit der Oberflächennormale der Metalloberfläche ausgerichtet ist,
Fig. 2
zeigt schematisch die Herstellung eines Sicherheitselements durch eine Laserstrukturierung eines Metallgewebes in Form einer Metallfolie, und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie wobei der ultrakurz gepulste Laserstrahl unter einem von Null verschiedenen Winkel bezüglich der Oberflächennormalen der Metalloberfläche ausgerichtet ist,
Fig. 3
zeigt beispielhaft die laserinduzierte periodische Oberflächenstruktur nach einer Laserbehandlung im Sinne der Figuren 1 oder 2,
Fig. 4
zeigt schematisch die Herstellung eines Sicherheitsdokuments mit einem Sicherheitselement, das mit einer laserinduzierten periodischen Oberflächenstruktur gebildet ist, und
Fig. 5
zeigt ein fertiges Sicherheitsdokument, welches mit einem Sicherheitselement gebildet ist, das mit einer laserinduzierten periodischen Oberflächenstruktur versehen ist.
As used herein, the term "and/or" when used in a series of two or more elements means that any of the listed elements may be used alone, or any combination of two or more of the listed elements may be used. For example, if a composition is described as containing components A, B, and/or C, the composition may contain A alone; B alone; C alone; A and B in combination; A and C in combination; B and C in combination; or A, B, and C in combination.
Fig.1
shows schematically the production of a security element by laser structuring of a metal fabric in the form of a metal foil and/or a metal foil provided with individualizing holes, wherein the ultrashort pulsed laser beam is aligned coaxially with the surface normal of the metal surface,
Fig.2
shows schematically the production of a security element by laser structuring of a metal fabric in the form of a metal foil and/or a metal foil provided with individualizing holes, wherein the ultrashort pulsed laser beam is aligned at an angle other than zero with respect to the surface normal of the metal surface,
Fig. 3
shows an example of the laser-induced periodic surface structure after a laser treatment in the sense of Figures 1 or 2 ,
Fig.4
shows schematically the production of a security document with a security element formed with a laser-induced periodic surface structure, and
Fig.5
shows a finished security document formed with a security element provided with a laser-induced periodic surface structure.

In den Figuren 1 und 2 ist, beispielhaft und nicht maßstäblich, die Herstellung eines Sicherheitselements 11 zur Verwendung für ein Sicherheitsdokuments 10 gezeigt. Das Sicherheitselement 11 umfasst ein, vorzugsweise kalandriertes, Metallgewebe und/oder eine mit individualisierenden Löchern versehene Metallfolie 5, in dessen Oberfläche 3 ein Strukturelement 21 eingebracht wird, welches aus einer laserinduzierten periodischen Mikrostruktur besteht, die mit einem Laserstrahl 100 aus ultrakurzen Laserpulsen eingebracht wird.In the Figures 1 and 2 , by way of example and not to scale, the production of a security element 11 for use in a security document 10 is shown. The security element 11 comprises a preferably calendered metal fabric and/or a metal foil 5 provided with individualizing holes, into the surface 3 of which a structural element 21 is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure that is introduced with a laser beam 100 made up of ultrashort laser pulses.

Die Periodizität der mittels ultrakurzer Laserpulse eingebrachten Mikrostruktur beträgt beispielsweise zwischen der halben Wellenlänge des Laserstrahls 100 und der ganzen Wellenlänge des Laserstrahls 100, sodass eine laserinduzierte periodische Mikrostruktur in der Metalloberfläche 3 entsteht (LSFL). Alternativ ist die Periodizität der mittels ultrakurzer Laserpulse eingebrachten Mikrostruktur kleiner als die halbe Wellenlänge des Laserstrahls 100 (HSFL). Die Periodizität der Mikrostruktur liegt jedenfalls im Submikrometerbereich, wobei durch die Mikrostruktur ein optisches Gitter ausgebildet wird.The periodicity of the microstructure introduced by means of ultrashort laser pulses is, for example, between half the wavelength of the laser beam 100 and the entire wavelength of the laser beam 100, so that a laser-induced periodic microstructure is created in the metal surface 3 (LSFL). Alternatively, the periodicity of the microstructure introduced by means of ultrashort laser pulses is less than half the wavelength of the laser beam 100 (HSFL). The periodicity of the microstructure is in any case in the submicrometer range, with the microstructure forming an optical grating.

Der Laserstrahl 100 wird mit vorgegebenen Parametern betrieben. Bei der Laserbearbeitung können dabei die Pulsenergie, die Pulsdauer, die Polarisation, die Wellenlänge der Laserstrahlung und die Anzahl der Pulse pro Fläche ("Laserfluenz") kontrolliert und geregelt werden.The laser beam 100 is operated with predetermined parameters. During laser processing, the pulse energy, the pulse duration, the polarization, the wavelength of the laser radiation and the number of pulses per area ("laser fluence") can be controlled and regulated.

Figur 2 verweist auf die Möglichkeit, dass auch der Auftreffwinkel des Laserstrahls 100 vorgegeben, verändert und auch geregelt werden kann. Hierzu ist angedeutet, dass die Oberflächennormale 4 der Metalloberfläche 3 verlagert wird, sodass der Laserstrahl 100 bezüglich der Oberflächennormalen 4 unter einem vorgegebenen Winkel verläuft, und gegenüber der Oberflächennormalen 4 verkippt ist. Figure 2 refers to the possibility that the angle of incidence of the laser beam 100 can also be specified, changed and also regulated. For this purpose, it is indicated that the surface normal 4 of the metal surface 3 is displaced so that the laser beam 100 runs at a specified angle with respect to the surface normal 4 and is tilted with respect to the surface normal 4.

In Figur 3 ist eine hochauflösende Darstellung der laserinduzierten periodischen Mikrostruktur, mithin die Oberfläche 3 im Bereich des Strukturelements 21 zu erkennen.In Figure 3 is a high-resolution representation of the laser-induced periodic microstructure, thus the surface 3 in the area of the structural element 21 to recognize.

In Figur 4 ist ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsdokuments 10 mit einem Sicherheitselement 11 illustriert. Es umfasst die folgenden Schritte:

  • Bereitstellen des vorzugsweise kalandrierten Metallgewebes und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie 5,
  • Strukturieren der Oberfläche 3 des Metallgewebes und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie 5 mit einer periodischen Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse, wodurch das Strukturelement 21 gebildet wird (Figur 1, Figur 2),
  • Einlegen des mikrostrukturierten Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie 5 zwischen wenigstens zwei Schichten 1, 2, und
  • Verpressen der Schichten 1, 2 mit dem mikrostrukturierten Metallgewebe und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie 5 zu einem Schichtaufbau, wodurch das Sicherheitsdokument 10 gebildet wird.
In Figure 4 a method for producing the security document 10 with a security element 11 is illustrated. It comprises the following steps:
  • Providing the preferably calendered metal fabric and/or a metal foil 5 provided with individualizing holes,
  • Structuring the surface 3 of the metal fabric and/or a metal foil 5 provided with individualizing holes with a periodic microstructure by means of ultrashort laser pulses, whereby the structural element 21 is formed ( Figure 1, Figure 2 ),
  • Inserting the microstructured metal fabric and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes between at least two layers 1, 2, and
  • Pressing the layers 1, 2 with the microstructured metal fabric and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes to form a layer structure, whereby the security document 10 is formed.

Das Verpressen des strukturierten Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie 5 mit den weiteren Schichten 1, 2 des Sicherheitsdokuments 10 erfolgt vorzugsweise unter hohem Druck und unter hoher Temperatur, sodass ein untrennbares Laminat, mithin ein untrennbarer Kartenkörper entsteht, in dessen Inneren das Sicherheitselement der Mikrostruktur eingebettet ist.The pressing of the structured metal fabric and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes with the further layers 1, 2 of the security document 10 is preferably carried out under high pressure and at high temperature, so that an inseparable laminate, thus an inseparable card body, is created, in the interior of which the security element of the microstructure is embedded.

In Figur 5 ist das Sicherheitsdokument zu erkennen, in das das Sicherheitselement 11 mit dem mikrostrukturierten Metallgewebe und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie 5 eingebettet ist. Ein Betrachter sieht abhängig vom Betrachtungswinkel und Beleuchtungswinkel ein farbiges Bild, welches durch das Strukturelement 11 mit der periodischen Mikrostruktur entstanden ist. Hierbei ist die Möglichkeit vorhanden, dass eine der Schichten 1, 2 mit einer personenspezifischen und/oder dokumentenspezifischen Referenzinformation versehen ist, und dass das Strukturelement 21 eine Form besitzt, die der Referenzinformation entspricht oder die Referenzinformation wiedergibt. Dies erhöht die Fälschungssicherheit des so gebildeten Sicherheitsdokuments 10.In Figure 5 the security document can be seen in which the security element 11 with the microstructured metal mesh and/or the microstructured metal foil 5 provided with individualizing holes is embedded. Depending on the viewing angle and the angle of illumination, a viewer sees a colored image that was created by the structural element 11 with the periodic microstructure. Here, it is possible that one of the layers 1, 2 is provided with person-specific and/or document-specific reference information, and that the structural element 21 has a shape that corresponds to the reference information or reproduces the reference information. This increases the forgery security of the security document 10 thus formed.

Die vom Betrachter wahrgenommene Farbe ist neben dem Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel abhängig von dem bei der Herstellung der Mikrostruktur verwendeten Parameter. Dadurch lassen sich gezielt und lokal definiert unterschiedliche Farbbereiche nebeneinander generieren, die zusammen ein Farbbild ergeben, wobei der Farbeindruck des Bildes sich abhängig vom Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel ändert. Anders als bei der spektralen Farbaufspaltung eines Gitters sind hierbei die Farben lokal differenziert, da eine Vielzahl von Gittern abhängig von den Bearbeitungsparametern der Metalloberfläche generiert wird.The color perceived by the viewer depends not only on the viewing and lighting angle but also on the parameters used to create the microstructure. This allows different color areas to be generated next to each other in a targeted and locally defined manner, which together produce a color image, whereby the color impression of the image changes depending on the viewing and lighting angle. Unlike the spectral color splitting of a grid, the colors are locally differentiated here, since a large number of grids are generated depending on the processing parameters of the metal surface.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement 11 und das erfindungsgemäße Sicherheitsdokuments 10 zeichnen sich daher durch eine verbesserte Absicherung gegen Fälschungen auf, wobei sich das Sicherheitselement 11 nicht mehr zerstörungsfrei aus dem Verbund des Kartenkörpers des Sicherheitsdokuments 10 lösen lässt, sodass Manipulationen schnell und auf einfache Weise verifizierbar sind.The security element 11 according to the invention and the security document 10 according to the invention are therefore characterized by improved protection against counterfeiting, wherein the security element 11 can no longer be removed non-destructively from the composite of the card body of the security document 10, so that manipulations can be verified quickly and easily.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
Schichtlayer
22
DeckschichtTop layer
33
Oberflächesurface
44
OberflächennormaleSurface normal
55
Metallgewebe, mit individualisierenden Löchern versehene MetallfolieMetal mesh, metal foil with individualized holes
1010
SicherheitsdokumentSecurity document
1111
SicherheitselementSecurity element
2121
StrukturelementStructural element
100100
Laserstrahllaser beam

Claims (15)

Sicherheitselement (11) zur Verwendung für ein Sicherheitsdokument (10), umfassend ein vorzugsweise kalandriertes Metallgewebe und/oder eine mit individualisierenden Löchern versehene Metallfolie (5), in dessen Oberfläche (3) ein Strukturelement (21) eingebracht ist, welches aus einer laserinduzierten periodischen Mikrostruktur besteht.Security element (11) for use for a security document (10), comprising a preferably calendered metal fabric and/or a metal foil (5) provided with individualizing holes, in the surface (3) of which a structural element (21) is introduced, which consists of a laser-induced periodic microstructure. Sicherheitselement (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht ist, wobei eine Periodizität der Mikrostruktur von zwischen der halben Wellenlänge des Laserstrahls (100) und der ganzen Wellenlänge des Laserstrahls (100) vorliegt.Security element (11) according to claim 1, characterized in that the laser-induced periodic microstructure is introduced by means of ultrashort laser pulses, wherein a periodicity of the microstructure of between half the wavelength of the laser beam (100) and the entire wavelength of the laser beam (100) is present. Sicherheitselement (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht ist, wobei eine Periodizität der Mikrostruktur kleiner als die halbe Wellenlänge des Laserstrahls (100) vorliegt.Security element (11) according to claim 1, characterized in that the laser-induced periodic microstructure is introduced by means of ultrashort laser pulses, wherein a periodicity of the microstructure is smaller than half the wavelength of the laser beam (100). Sicherheitsdokument (10), welches einen aus einer Anzahl an Schichten (1, 2) aufgebauten Schichtaufbau aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sicherheitselement (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst.Security document (10) which has a layer structure made up of a number of layers (1, 2), characterized in that it comprises a security element (11) according to one of claims 1 to 3. Sicherheitsdokument (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement (11) in den Schichtaufbau integriert ist, und dass das Sicherheitselement (11) beidseitig von wenigstens einer der Schichten (1, 2) bedeckt ist.Security document (10) according to claim 4, characterized in that the security element (11) is integrated into the layer structure, and that the security element (11) is covered on both sides by at least one of the layers (1, 2). Sicherheitsdokument (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine personenspezifische und/oder dokumentenspezifische Referenzinformation auf einer der Schichten (1, 2) vorhanden ist, und dass das Strukturelement (21) eine Form besitzt, die der Referenzinformation entspricht oder die die Referenzinformation wiedergibt.Security document (10) according to one of claims 4 to 5, characterized in that person-specific and/or document-specific reference information is present on one of the layers (1, 2), and that the structural element (21) has a shape which corresponds to the reference information or which reproduces the reference information. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines vorzugsweise kalandrierten Metallgewebes und/oder einer mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie (5), - Strukturieren der Oberfläche (3) des Metallgewebes und/oder der mit den individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie (5) mit einer periodischen Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse, wodurch ein Strukturelement (21) gebildet wird, - Einlegen des strukturierten Metallgewebes und/oder der mit individualisierenden Löchern versehenen mikrostrukturierten Metallfolie (5) zwischen wenigstens zwei Schichten (1, 2), und - Verpressen der Schichten (1, 2) mit dem strukturierten Metallgewebe und/oder der mit den individualisierenden Löchern versehenen strukturierten Metallfolie (5) zu einem Schichtaufbau, wodurch das Sicherheitsdokument (10) gebildet wird. A method for producing a security document (10) according to any one of claims 4 to 6, comprising the steps: - providing a preferably calendered metal fabric and/or a metal foil (5) provided with individualizing holes, - structuring the surface (3) of the metal fabric and/or the metal foil (5) provided with the individualizing holes with a periodic microstructure by means of ultrashort laser pulses, whereby a structural element (21) is formed, - inserting the structured metal fabric and/or the microstructured metal foil (5) provided with individualizing holes between at least two layers (1, 2), and - Pressing the layers (1, 2) with the structured metal mesh and/or the structured metal foil (5) provided with the individualizing holes to form a layer structure, whereby the security document (10) is formed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) die Pulsenergie des Laserstrahls (100) eingestellt, geregelt oder verändert wird.Method according to claim 7, characterized in that during or at the time of structuring the surface (3) the pulse energy of the laser beam (100) is adjusted, regulated or changed. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) die Pulsdauer des Laserstrahls (100) eingestellt, geregelt oder verändert wird.Method according to claim 7 or 8, characterized in that during or at the time of structuring the surface (3) the pulse duration of the laser beam (100) is adjusted, regulated or changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) die Polarisation des Laserstrahls (100) eingestellt, geregelt oder verändert wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that during or during the structuring of the surface (3) the polarization of the laser beam (100) is adjusted, regulated or changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) die Laserwellenlänge des Laserstrahls (100) eingestellt, geregelt oder verändert wird.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that during or at the time of structuring the surface (3) the laser wavelength of the laser beam (100) is adjusted, regulated or changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) die Laserfluenz des Laserstrahls (100) eingestellt, geregelt oder verändert wird.Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that during or during the structuring of the surface (3) the laser fluence of the laser beam (100) is adjusted, regulated or changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder während der Strukturierung der Oberfläche (3) der Auftreffwinkel des Laserstrahls (100) bezüglich der Oberflächennormalen (4) des Metallgewebes und/oder bezüglich der mit individualisierenden Löchern versehenen Metallfolie (5) verändert wird.Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that during or during the structuring of the surface (3) the angle of incidence of the laser beam (100) is changed with respect to the surface normal (4) of the metal fabric and/or with respect to the metal foil (5) provided with individualizing holes. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht wird, wobei die Periodizität der Mikrostruktur zwischen der halben Wellenlänge des Laserstrahls (100) und der ganzen Wellenlänge des Laserstrahls (100) liegt.Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that the laser-induced periodic microstructure is introduced by means of ultrashort laser pulses, wherein the periodicity of the microstructure lies between half the wavelength of the laser beam (100) and the entire wavelength of the laser beam (100). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die laserinduzierte periodische Mikrostruktur mittels ultrakurzer Laserpulse eingebracht wird, wobei die Periodizität der Mikrostruktur kleiner als die halbe Wellenlänge des Laserstrahls (100) ist.Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that the laser-induced periodic microstructure is introduced by means of ultrashort laser pulses, wherein the periodicity of the microstructure is less than half the wavelength of the laser beam (100).
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